Question

阅读图文材料，完成下列问题。

登封观星台位于河南省登封市(约113°E，34°N)，是我国现存最古老的观星台。登封观星台上有两间小屋，小屋之间有一横梁，台下正北方有一“长堤”，见图7。每天正午，横梁的影子会投在“长堤”上，利用它可以了解四季变化。

(1)地球由丙处向乙处运动期间，太阳直射______半球，河南登封昼夜长短的变化趋势是___________，横梁在“长堤”上的正午投影逐日向________(填方向)移动。

(2)横梁在“长堤”上的正午投影距观星台最近之日，节气为________，地球位于图中公转轨道上的______处；该日全球正午太阳高度的纬度分布规律是_________。

(3)每天横梁在“长堤”上距观星台最近的投影出现的时间比北京时间12：00早还是晚？为什么？

(4)若黄赤交角变小，则夏至日时横梁在“长堤”上的正午投影的位置有何变化？为什么？

Answer

(1)南 昼渐短、夜渐长 北(2)夏至 丁 由北回归线向南北两侧递减(南极圈及其以南地区出现极夜)(3)晚。登封位于120°E以西，地方时比120°E的地方时晚(4)向北移动。当黄赤交角变小时，夏至日时太阳直射点在23°26′N以南，登封正午太阳高度变小，横梁在“长堤”上的正午投影距观星台更远。

【解析】

(1)图中地轴向右倾斜，“左倾左冬、右倾右冬”，因此甲、乙、丙、丁所代表的节气分别为：春分、夏至、秋分、冬至。故丙处向乙处运动期间，太阳直射南半球并向南移。北半球昼夜长短的变化趋势是昼渐短、夜渐长，横梁在“长堤”上的正午投影逐日变长，向北移动。

(2) 横梁在“长堤”上的正午投影距观星台最近之日，说明影子最短，正午太阳高度应最大，北回归线及其以北夏至日正午太阳高度最大，由上一小题可知丁位置代表夏至日，该日太阳直射北回归线，全球正午太阳高度的纬度分布规律是由北回归线向南北两侧递减(南极圈及其以南地区出现极夜)。

（3）每天横梁在“长堤”上距观星台最近的投影出现的时间为正午 。登封（113°E）位于120°E以西，东经度越向东时刻越早，因此比北京时间晚。

（4）若黄赤交角变小，则回归线纬度数变小， 即夏至日时太阳直射点在23°26′N以南，登封正午太阳高度变小，横梁在“长堤”上的正午投影变长，距观星台更远。因此横梁在“长堤”上的正午投影向北移动。